Návrh zařízení pro Power HIL simulaci Li-pol článku

Abstract

Táto práca sa zaoberá návrhom a realizáciou Power-HIL simulátora Li-po článku, slúžiaceho na testovanie napájania malých bezdrôtových modulov. Základom simulátora je model akumulátora, ktorý zahŕňa vplyv teploty a degradácie na parametre článku. Na vývoj zariadenia a simulácie bolo použité prostredie Matlab Simulink. Parametre modelu batérie boli určené na základe sérií meraní reálneho článku s kapacitou 250mAh pri rôznych teplotách. Za účelom merania bola zostrojená tepelná komora. Výkonová elektronika zariadenia bola navrhnutá na základe simulácií v knižnici Matlab Simulink-u SimScape. Výsledkom práce je funkčný simulátor otestovaný pre simuláciu nabíjania a vybíjania batérií s kapacitou 100-1500 mAh. Simulátor je možné ovládať pomocou grafického užívateľského rozhrania, ktoré umožňuje zadávať parametre akumulátora a sledovať priebehy veličín modelu v reálnom čase.This thesis deals with design and construction of a Li-po cell Power-HIL simulator intended for testing of a small wireless module's powering. The simulator is based on a battery model which includes the influence of temperature and battery degradation on battery parameters. To estimate model parameters a series of tests on real Li-po cell with capacity 250mAh were performed. Charging and discharging tests were performed by different temperatures of the battery. In purpose of this test a simple thermal chamber was constructed. Design of the power electronics of the device was tested in the Simscape library of the Matlab Simulink. The result is a working prototype of the simulator tested for charging and discharging of batteries with capacity in range 100-1500 mAh. The simulator can be controlled with graphical user interface capable of setting the battery parameters and real time observation of the model variables.